Солевые пальцы
Солевые пальцы являются результатом процесса перемешивания, происходящего в том случае, когде более тёплая и солёная вода находится над более холодной и более пресной водой. Частный случай двойной диффузии.
Содержание |
Механизм образования [править]
Солевые пальцы образуются из за того, что коэффициент молекулярной диффузии для соли гораздо меньше, чем для тепла. Небольшой объём тёплой солёной воды, перемещаясь вниз, в холодную и более пресную область, потеряет своё тепло за счёт теплопередачи быстрее, чем соль за счёт диффузии. Таким образом они станет более плотным, чем вода вокруг, и продолжит погружаться дальше. Подобным образом небольшой объём холодной пресной воды, перемещённый кверху, получит тепло благодаря теплопередаче из окружающей воды, что сделает его легче, и он продолжит всплывать. Таким образом, тот факт, что диффузия соли происходит медленнее, чем теплопередача, пародоксальным образом приводит к турбулентному процессу, который перемешивает солёность более эффективно, нежели температуру.
История открытия [править]
Солевые пальцы впервые были описаны математически Малвином Штерном (Melvin Stern)[1] из Флоридского университета в 1960 году, а полевые измерения были проведены Раймондом Шмиттом (Raymond Schmitt)[2] из Вудсхольского Океанологического Института и Майком Греггом (Mike Gregg)[3] и Эриком Кунзе (Eric Kunze)[4] из Университета Вашингтона, Сиэтл. Интересная область, в которой наблюдаются солевые пальцы, находится в Карибском море, где образуется «ступенчатая» вертикальная структура воды, в которой чередуются хорошо перемешанные слои толщиной несколько метров, простирающиеся в по горизонтали на сотни километров.
Примечания [править]
- ↑ Stern, Melvin E., (1960). The «salt-fountain» and thermohaline convection. Tellus, 12,172-175
- ↑ Schmitt, Raymond W. The Ocean’s Salt Fingers. Scientific American, May 1995, pp. 70-75.
- ↑ Gregg, M.C., (1988). Mixing in the thermohaline staircase east of Barbados. In Small Scale Turbulence and Mixing in the Ocean, eds. J.C.J. Nihoul and B.M. Jamart, Elsevier Oceanograohy Ser., 46, 453—470.
- ↑ Kunze, Eric, (1987). Limits on growing, finite-length salt fingers: A Richrdson number constraint. Journal of Marine Research., 45, 533—556.
Литература [править]
- Роберт Стюарт Введение в физическую океанографию. Глава 8. Уравнение движения с трением. — 2005.
- Кириллов С.А. Термохалинные интрузии в северной части моря Лаптевых и их вклад в процессы вертикального тепло- и солеобмена. — СПб, 2007.
